(57)【要約】【課題】基板を貼り合わせる際のシール剤の広がりを考慮して最適なシール剤の塗布を実現すること。【解決手段】本発明は、一対の基板の少なくとも一方にシール剤１１を塗布し、このシール剤１１を介して一対の基板を貼り合わせる工程を含む表示装置の製造方法において、このシール剤１１を塗布するにあたり、液滴吐出装置２０によって点状に塗布する方法である。特に、液滴吐出装置２０として複数のノズルＮが直線状に配列されたものを用いることで、この複数のノズルＮから一括して、かつ適量にてシール剤１１を塗布できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の少なくとも一方にシール剤を塗布し、このシール剤を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程を含む表示装置の製造方法において、
前記シール剤を塗布するにあたり、液滴吐出装置によって点状に塗布する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記液滴吐出装置として複数のノズルが直線状に配列されたものを用い、その複数のノズルから一括して前記シール剤を塗布する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記液滴吐出装置の複数のノズルのうち一部から前記シール剤を塗布し、残りのノズルから前記シール剤とは異なる材料を塗布する
ことを特徴とする請求項２記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記シール剤を前記液滴吐出装置によって点状に塗布するにあたり、第１の塗布量から成る第１の点状シール剤を所定の間隔で配置し、前記第１の塗布量より少ない第２の塗布量から成る第２の点状シール剤を前記第１の点状シール剤の間に配置する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記シール剤にはスペーサが混合されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記シール剤を介して前記一対の基板を貼り合わせた後、前記一対の基板の間に液晶を封入する工程を有する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
一対の基板を貼り合わせるためのシール剤を塗布する塗布装置において、
前記一対の基板のうち少なくとも一方に前記シール剤を点状に塗布する液滴吐出装置を備えている
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
前記液滴吐出装置には、複数のノズルが直線状に配列されており、その複数のノズルから前記シール剤を一括吐出可能となっている
ことを特徴とする請求項７記載の塗布装置。
【請求項９】
前記液滴吐出装置の複数のノズルのうち一部から前記シール剤が吐出し、残りのノズルから前記シール剤とは異なる材料が吐出する
ことを特徴とする請求項８記載の塗布装置。
【請求項１０】
前記液滴吐出装置の複数のノズルは、第１の吐出量から成る第１のノズルが所定の間隔で配置され、前記第１の吐出量より少ない第２の吐出量から成る第２のノズルが前記第１のノズルの間に配置されている
ことを特徴とする請求項８記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置からシール剤を吐出して、一対の基板を貼り合わせる工程を有する表示装置の製造方法および液滴吐出装置を備えた塗布装置に関し、特に、液晶表示素子などのディスプレイ製造過程に用いられる表示装置の製造方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置は液晶表示パネルやプラズマ表示パネルなどのフラット化が進み、これに応じた各種製造技術が多く考えられている。特に液晶表示パネルでは、一対の基板を貼り合わせた状態で間に液晶を注入する必要があることから、基板間ギャップの制御や封止性能に関する技術が非常に重要となっている。
【０００３】
一対の基板を貼り合わせるには、基板の所定位置にシール剤を所定量塗布し、このシール剤を介して一定のギャップを形成した状態で固定する必要がある。ここで、基板上に所定量の液状材料を塗布する技術としては、一般的にディスペンサを用いて液状材料を吐出し、それを基板上に配置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、その他、液状材料を塗布する技術として液状滴下吐出法と呼ばれる方法を用いた液晶材料塗布技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３２３６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シール剤を塗布するにあたり、上述したディスペンサを用いた液状材料の定量配置技術では、材料吐出量、基板上での液状材料の配置位置を高精度に制御するのが難しく、塗布後の形状、塗布量にばらつきが生じ均一な生産を行うための管理が難しいだけでなく、貼り合せた後の樹脂の広がりにもばらつきを招きやすく、品質低下および生産性能低下の原因を招いている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、一対の基板の少なくとも一方にシール剤を塗布し、このシール剤を介して一対の基板を貼り合わせる工程を含む表示装置の製造方法において、このシール剤を塗布するにあたり、液滴吐出装置によって点状に塗布する方法である。
【０００７】
このような本発明では、基板にシール剤を塗布するにあたり、液滴吐出装置によって点状に塗布することから、塗布量の制御が容易かつ正確となり、基板を貼り合わせた際のシール剤の広がりを考慮した塗布を行うことができるようになる。
【０００８】
特に、液滴吐出装置として複数のノズルが直線状に配列されたものを用いることで、この複数のノズルから一括して、かつ適量にてシール剤を塗布できるようになる。しかも、複数のノズルのうち一部からシール剤を塗布し、残りのノズルからシール剤とは異なる材料（例えば、コモン剤）を塗布すれば、複数の材料を塗布する場合にも対応できるようになる。
【０００９】
また、シール剤を点状に塗布する際、第１の塗布量から成る第１の点状シール剤を所定間隔で配置し、その間に第１の塗布量より少ない第２の塗布量から成る第２の点状シール剤を配置することにより、基板の貼り合わせでこれらシール剤が潰されて広がる際に、第１の点状シール剤の間を第２の点状シール剤で埋めることができ、不要な広がりを抑制して直線的なシールを行うことができるようになる。
【００１０】
また、本発明の塗布装置は、一対の基板を貼り合わせるためのシール剤を塗布する塗布装置において、この一対の基板のうち少なくとも一方にシール剤を点状に塗布する液滴吐出装置を備えているものである。
【００１１】
このような本発明では、基板にシール剤を塗布するにあたり、液滴吐出装置によって点状に塗布することから、塗布量の制御が容易かつ正確となり、基板を貼り合わせた際のシール剤の広がりを考慮した塗布を行うことができるようになる。
【００１２】
特に、液滴吐出装置として複数のノズルが直線状に配列されたものを用いることで、この複数のノズルから一括して、かつ適量にてシール剤を塗布できるようになる。しかも、複数のノズルとして、第１の吐出量から成る第１のノズルを所定間隔で配置し、その間に、第１の吐出量より少ない第２の吐出量から成る第２のノズルを配置すれば、複数のノズルから点状のシール剤を塗布した場合でも、潰された際に不要な広がりを起こさず隙間を埋めることのできるシール剤を塗布できるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
したがって、本発明によれば、液晶表示デバイス等の表示装置の製造プロセスにおけるシール剤、コモン剤塗布方法に滴下方式を採用することによって、シール形状制御、広がり幅制御を容易にすることが可能となる。これにより、シール塗布不良による歩留まりの以下を軽減することが可能となるとともに、平行して他プロセスを稼動することで生産スピードを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る塗布装置を説明する模式図である。すなわち、この塗布装置１は、シール剤を介して一対の基板を貼り合わせて表示装置を製造する際、その一対の基板の少なくとも一方（基板Ｓ）にシール剤１１を塗布するための装置であり、塗布対象となる基板Ｓを載置するステージ１０と、ステージ１０に載置した基板Ｓと対向して配置され、ノズルＮからシール剤１１を点状に塗布する液滴吐出装置２０とを備えている。
【００１５】
基板Ｓを載置するステージ１０は、少なくとも一方向に移動可能となっており、基板Ｓと液滴吐出装置１０との間の相対的な移動によって、液滴吐出装置１０が基板Ｓ上を走査できるようになっている。なお、本実施形態では、発塵等を考慮して、ステージ１０が移動する構成となっているが、ステージ１０は固定で液滴吐出装置２０を移動させる構成であってもよい。
【００１６】
液滴吐出装置２０は、対向する基板に向けて複数のノズルＮが直線状に配列されたものを備えており、各ノズルＮからシール剤１１が点状に吐出するようになっている。液滴吐出装置２０には、シール剤１１の重量を計測する計測装置（図示せず）、シール剤１１の温度を計測する温度検出装置（図示せず）、統括的な制御を行う制御装置（図示せず）が設けられており、最適な温度制御および重量制御によって正確な吐出量による塗布を行うことができるようになっている。
【００１７】
液滴吐出装置２０の吐出方式としては、公知の技術（例えば、バブル方式、ピエゾ方式）を適用することができる。また、吐出制御は各ノズル単位で行うことができ、ステージ１０の移動とリンクして基板面内における所望の位置に点状のシール剤１１を塗布できるようになっている。
【００１８】
本実施形態では主として液晶表示装置を製造する場合のシール剤塗布を想定しているため、シール剤１１には基板間ギャップを一定に制御するためのスペーサが混合されている。したがって、ノズルＮの径はスペーサの径より大きいものを用いる。また、吐出するシール剤１１によってノズルＮの目詰まりを発生させないよう、ノズルＮの内面にはフッ素樹脂等によるコーティングを施しておくのが望ましい。
【００１９】
このような塗布装置１を用いることで、液滴吐出装置２０からシール剤１１を点状に吐出して基板Ｓ上の正確な位置に、最適な量のシール剤１１を精度よく配置することができる。また、シール剤１１を配置する位置は、基板Ｓの貼り合せ後の広がりを考慮してノズルＮの径や配置によって設定でき、そして、滴量を精度よく制御することによって、貼り合せ後の材料広がりを制御でき、均一な広がり幅を得ることも容易となり、品質向上を図ることができる。しかも、材料ごとにノズルＮを用意することで種類の異なる材料の塗布作業を平行して行うことができるので、従来の別々に作業する場合に比べて処理時間の短縮化を図ることができる。
【００２０】
図２は、液滴吐出装置によるシール剤の吐出の様子を説明する模式斜視図である。本実施形態の塗布装置における液滴吐出装置２０は基板Ｓの大きさに対応させた塗布範囲を有しており、複数のノズルがライン状に配置されたものから成る。このため、液滴吐出装置２０の長手方向と垂直な方向に沿って基板Ｓを移動させることによって、基板Ｓ全面を塗布領域にすることができる。
【００２１】
本実施形態では、１つの基板Ｓから複数個の表示装置に対応した駆動側基板もしくは対向側基板を形成できる、いわゆる多数個取りであることから、１つの基板に対して各表示装置に対応した略矩形の領域に点状のシール剤を塗布することになる。図２に示す例では液滴吐出装置２０がライン状のノズル配置となっているため、そのライン単位での走査と連動して各ノズルの吐出制御を行い、略矩形の領域に点状のシール剤塗布を行うことになる。
【００２２】
図３は、塗布形状の例を説明する模式図で、略矩形の塗布領域における一部を拡大した例を示している。図３（ａ）に示す例では、同じ量から成る点状の液滴をほぼ一定間隔で連続させたものである。この場合には、液滴吐出装置の各ノズルの径を同じにして、ほぼ一定間隔でライン状に配置し、各ノズルから同量のシール剤１１を吐出すればよい。
【００２３】
図３（ｂ）に示す例では、図３（ａ）に示すものと同様の点状の液滴（第１の塗布量から成る第１の点状シール剤１１ａ）の間にそれより少ない量（第２の塗布量）の液滴（第２の点状シール剤１１ｂ）を吐出したものである。この場合には、液滴吐出装置の各ノズルの径を第１の点状シール剤１１ａに合わせたものと、第２の点状シール剤１１ｂに合わせたものとを交互に配置すればよい。このように第１の点状シール剤１１ａの間にそれより少量の第２の点状シール剤１１ｂを吐出することで、第１の点状シール剤１１ａが基板によって押圧される際の隙間を第２の点状シール剤１１ｂによって埋めることができる。
【００２４】
図３（ｃ）に示す例では、第１の点状シール剤１１ａの間に吐出される第２の点状シール剤１１ｂが複数個に分けて吐出されているものである。この場合には、液滴吐出装置の各ノズルとして、第１の点状シール剤１１ａに対応したノズルと、その間に複数個の小さなノズルを塗布する位置に合わせて配置すればよい。このような吐出では、第２の点状シール剤１１ｂを複数個に分けていることから、シール剤の粘性や温度など各種の条件に応じて最適な第２の点状シール剤１１ｂの個数を選択できるようになる。
【００２５】
図４は、点状に吐出したシール剤を基板によって押圧した際の形状を説明する模式図である。図４（ａ）は図３（ａ）に示す吐出形状を押圧した場合の例、図４（ｂ）は図３（ｂ）に示す吐出形状を押圧した場合の例、図４（ｃ）は図３（ｃ）に示す吐出形状を押圧した場合の例である。
【００２６】
いずれの例でも点状に吐出したシール剤が基板の貼り合わせの際に押圧されて広がり、これによってつながってライン状となって矩形の塗布領域を構成できるようになる。なお、図４（ａ）に示す例に比べて図４（ｂ）、（ｃ）の例の方が第１の点状シール剤１１ａの間に第２の点状シール剤１１ｂがある図４（ｂ）、（ｃ）の例の方が、点状のシール剤１１のみで構成される図４（ａ）に示す例より直線的となっていることが分かる。
【００２７】
図５は、液滴吐出装置によってシール剤とそれ以外の材料を塗布する例を示す模式図である。なお、図５に示す例では、説明を分かりやすくするため、ライン方向のノズルの配置や個数、表示装置の矩形領域の個数について限定して表しているが、実際にはさらに多くのノズルや矩形領域に対応したものとなっている。また、図５においては液滴吐出装置２０の上側から見た模式図となっているが、液滴吐出装置２０に示される各ノズルＮ１、Ｎ２は実際には基板Ｓと対向する面に設けられている。ここでは、説明を分かりやすくするため各ノズルＮ１、Ｎ２を実線で描いている。複数のノズルＮ１、Ｎ２のうち、ドットで表示されるノズルＮ１はシール剤を塗布するためのノズル、白で表示されるノズルＮ２はシール剤以外（ここではコモン剤１２）を塗布するためのノズルとなっている。
【００２８】
図５に示す液滴吐出装置では、ラインｙ１に沿ってｘ１〜ｘ１６まで１６個のシール剤用のノズルＮ１が配置され、ラインｙ２に沿ってｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の位置に４個のコモン剤用のノズルＮ２が配置されている。これらのノズルＮ１、Ｎ２によって２つの表示装置の矩形領域に対応した塗布が可能となっている。ここで、ノズルＮ１、Ｎ２が配置されるラインｙ１−ｙ２の間隔は、基板S上の塗布領域となるラインＬ１〜Ｌ６の各ライン間と同じである。
【００２９】
このような液滴吐出装置２０を基板Ｓとの間で相対的に移動させ、その位置に応じて各ノズルＮ１、Ｎ２からの吐出を制御して、シール剤１１とともにコモン剤１２も塗布できるようにしている。例えば、液滴吐出装置２０のラインｙ１が基板上のラインＬ１の上に配置された場合、ラインｙ１に沿ったｘ２〜ｘ７、ｘ１０〜ｘ１５のシール剤用のノズルＮ１からシール剤１１を点状に吐出する。これにより、基板ＳのラインＬ１上のｘ２〜ｘ７の位置、およびｘ１０〜ｘ１５の位置に点状にシール剤１１が塗布される。
【００３０】
次に、液滴吐出装置２０のラインｙ１が基板Ｓ上のラインＬ２の上に配置され、液滴吐出装置２０のラインｙ２が基板Ｓ上のラインＬ１の上に配置された場合、ラインｙ１に沿ったｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の４つのシール剤用のノズルＮ１からシール剤１１を点状に吐出する。また、ラインｙ２に沿ったｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の４つのコモン剤用のノズルＮ２からコモン剤１２を点状に吐出する。これにより、基板ＳのラインＬ２上のｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の位置にシール剤１１が点状に塗布され、基板ＳのラインＬ１上のｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の位置にコモン剤１２が点状に塗布される。
【００３１】
その後、液滴吐出装置２０のラインｙ１が基板Ｓ上のラインＬ３〜Ｌ５の上に順次配置されるのと同期して、ラインｙ１のｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の４つのシール剤用のノズルＮ１のみからシール剤１１を点状に塗布していく。
【００３２】
そして、液滴吐出装置２０のラインｙ１が基板Ｓ上のラインＬ６の上に配置された段階で、ラインｙ１に沿ったｘ２〜ｘ７、ｘ１０〜ｘ１５のシール剤用のノズルＮ１からシール剤１１を点状に吐出する。これにより、基板ＳのラインＬ６上のｘ２〜ｘ７の位置、およびｘ１０〜ｘ１５の位置に点状にシール剤１１が塗布される。また、液滴吐出装置２０のラインｙ２が基板Ｓ上のラインＬ６の上に配置された段階で、ラインｙ２に沿ったｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６のコモン剤用のノズルＮ２からコモン剤１２を点状に吐出する。これにより、基板ＳのラインＬ６上のｘ１、ｘ８、ｘ９、ｘ１６の位置に点状にコモン剤１２が塗布される。
【００３３】
このように、液滴吐出装置２０と基板Ｓとの位置関係に応じて吐出を行うノズルＮ１、Ｎ２を制御することで、所望の領域にシール剤１１やそれ以外の材料を同一工程で塗布することが可能となる。また、一つの基板Ｓにシール剤１１およびコモン剤１２の両方を同一工程で塗布できるため、従来のように一方の基板にシール剤、他方の基板にコモン剤を塗布するといった別工程および別装置による塗布を行う必要がなく、一つの塗布工程で済むことから、設備の縮小および工程の短縮化を図ることが可能となる。
【００３４】
上記説明したように、本実施形態に係る塗布装置１の液滴吐出装置１０によって点状のシール剤１１や点状のコモン剤１２を少なくとも一方の基板Ｓに塗布した後、他方の基板を貼り合わせる。これにより、点状のシール剤１１は図４に示すごとく広がってライン状となり、これを介して一対の基板が所定ギャップで貼り合わされることになる。
【００３５】
本実施形態では、特に基板Ｓとしてシリコン等の半導体基板を用いた反射型の液晶表示装置を製造する場合に適しており、１枚の半導体基板から複数の表示装置を構成できるよう、駆動回路が各矩形領域内に各々形成されている。この矩形領域に対して本実施形態の塗布装置１の液滴吐出装置１０から一括して点状のシール剤１１やコモン剤１２を吐出塗布すると、半導体基板と液滴塗布装置１０との相対的な移動によって短時間で全ての矩形領域にシール剤１１等を塗布することができ、従来のようなディスペンサによる塗布に比べて大幅に塗布時間を短縮することが可能となる。また、点状に塗布することから塗布量も正確に制御することができ、貼り合わせの際にシール剤１１が広がり過ぎたり、逆に足りなくてシール不良を起こすといった不具合を解消できる。
【００３６】
半導体基板にシール剤１１やコモン剤１２を塗布した後は、ガラス基板を貼り合わせてシール剤１１等を硬化させる。これによってシール剤１１に混合されたスペーサによって半導体基板とガラス基板との間に所定のギャップが形成される。その後、このギャップ内に液晶を封入し、注入口を塞いだ状態で、各矩形領域に合わせて基板の切断を行う。これにより、各液晶表示装置が分割形成されることになる。
【００３７】
なお、上記の実施形態では、ライン状の液滴吐出装置１０を用いて基板Ｓとの間で相対移動させることで基板Ｓ全面への塗布に対応する例を示したが、複数のノズルＮをマトリクス状に配置して、基板Ｓの移動を行わずに全面に対して一括して吐出可能とする構成でも可能である。また、基板Ｓの一部エリアに対応した数個のノズルＮを備えた液滴吐出装置１０を用いて、この液滴吐出装置１０を基板Ｓとの間で前後左右に相対移動させて基板Ｓの全面をカバーするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態に係る塗布装置を説明する模式図である。
【図２】液滴吐出装置によるシール剤の吐出の様子を説明する模式斜視図である。
【図３】塗布形状の例を説明する模式図である。
【図４】点状に吐出したシール剤を基板によって押圧した際の形状を説明する模式図である。
【図５】液滴吐出装置によってシール剤とそれ以外の材料を塗布する例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…塗布装置、１０…ステージ、１１…シール剤、１２…コモン剤、２０…液滴吐出装置、Ｎ…ノズル、Ｓ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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